Question

物理學(xué)家帕平發(fā)明了高壓鍋,高壓鍋與普通鍋不同,鍋蓋通過(guò)幾個(gè)牙齒似的鍋齒與鍋體鑲嵌旋緊,加上鍋蓋與鍋體之間有橡皮制的密封圈,所以鍋蓋與鍋體之間不會(huì)漏氣,在鍋蓋中間有一排氣孔,上面再套上類似砝碼的限壓閥,將排氣孔堵住.當(dāng)加熱高壓鍋,鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)增加到一定程度時(shí),氣體就把限壓閥頂起來(lái),這時(shí)蒸氣就從排氣孔向外排出.由于高壓鍋內(nèi)的壓強(qiáng)大,溫度高,食物容易煮爛.若已知排氣孔的直徑為0.3 cm,外界大氣壓為1.0×10⁵ Pa,溫度為20 ℃,要使高壓鍋內(nèi)的溫度達(dá)到120 ℃,則限壓閥的質(zhì)量應(yīng)為多少?(g取10 m/s²)

 

Answer 1

【答案】

0.024 kg

【解析】選鍋內(nèi)氣體為研究對(duì)象,則

初狀態(tài):T₁=293 K,p₁=1.0×10⁵ Pa

末狀態(tài):T₂=393 K

由查理定律得

p₂=Pa=1.34×10⁵ Pa

對(duì)限壓閥受力分析可得

mg=p₂S-p₁S=(p₂-p₁)S=(p₂-p₁)π·

=(1.34×10⁵-1.0×10⁵)×3.14×N=0.24 N  所以m=0.024 kg.